JP4618477B2 - 線状加振装置及び該加振装置を備えたスピーカ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカの振動板を加振するための線状加振装置及び該線状加振装置を備えたスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスピーカ用小型加振装置、特に平面スピーカに好適な加振装置として、以下のような種々の装置が知られている。導電型アクチュエータを用いた平面スピーカは、図２２に示すように振動板Ｐの中央部にアクチュエータＡを配置して駆動するものである。この導電型アクチュエータは、重量及び寸法が大きくスピーカの薄型化を困難にする。複数のアクチュエータを振動板に配置した場合は、位相遅れなく各アクチュエータを駆動することは困難であり、またコストを大きく増すことにもなる。
【０００３】
電話機のサウンダやブザー等、通信用小型アクチュエータは、小型であるが出力が小さく一般的な大きさの平面スピーカの振動板を駆動するのは困難である。
【０００４】
この他、圧電フィルムを加振源として使用したスピーカもあるが、製造コストが高く、また低周波帯域での加振力に欠ける結果、出力振動変位が小さい。
【０００５】
さらに、プリントコイルを使用した平面スピーカが知られている。これは、図２３及び図２４に示すように、振動板に導電材をプリントして複数のコイルＣを形成し、これらに対向してマグネットＭを配置し、鉄製のベースＢでこれらを囲んだものである。マグネットＭは、異なる磁極が交互に位置するように並べられており、プリントコイルはマグネットの交互配置の磁極に合わせて交互に逆磁極を示すように形成されている。このプリントコイルに駆動用音響信号を入力することにより、コイルから磁界が形成されマグネットとの吸引反発力により振動板が加振される。しかしながら、このスピーカは、振動板面積が小さく、しかも剛性の低い振動板を使用するので、大出力や低音域の出力が十分に得られない。振動板へのプリントコイルを使用するので薄型ではあるが、隣り合うコイル状配線をマグネットの交互配置の磁極に合わせて逆巻きにする必要があり、配線が複雑となる。また、隣り合うマグネット間に形成される磁界中、コイルに向かう漏れ磁束を利用して駆動力を得るので、駆動効率が低い。
【０００６】
したがって、これら従来の加振装置を用いたスピーカは、小型化と大出力及び良好な周波数特性とを兼ね備えることが困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術のこれらの問題を解決し、小型であって大出力及び良好な周波数特性を兼ね備えたスピーカ及びそのようなスピーカのための加振装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、振動板と、該振動板周辺部に結合された線状加振装置とを備え、該線状加振装置は、前記振動板の縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合した導体束と、前記振動板の面に沿い且つ前記導体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導体束を位置させるように配置された磁場形成部とを備えていることを特徴とするスピーカを提供するものである。
【０００９】
本発明はまた、前記目的を達成するため、相互に対向するように配置された２枚の振動板と、これらの振動板に結合された線状加振装置とを備え、該線状加振装置は、一方の振動板の縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合した第一導体束と、前記縁部に対応した位置で他方の振動板の縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合した第二導体束と、実質上前記振動板の面に沿い且つ前記導体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導体束を位置させるように配置された磁場形成部とを備えていることを特徴とするスピーカを提供する。
【００１０】
本発明はさらに、前記目的を達成するため、振動板に固定可能である束状の導電線からなる導体束と、該振動板を保持するスピーカ本体に固定可能であり、前記導体束を挿入し得る細い間隙の間に磁場を形成する磁場形成部とを備えていることを特徴とする線状加振装置を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図面全図を通じて、同一又は同種の部材には同一の番号を付して説明を省略することがある。また、同一又は同種の部材に関して、振動板の表裏で区別する場合は、表側（聴取者側）に位置するものに「Ｐ」、裏側に位置するものに「Ｒ」の添え字を付して区別する。さらに、同一又は同種の部材に関して、振動板からの距離で区別する場合は、近くに位置するものに「Ｖ」、遠くに位置するものに「Ｗ」の添え字を付して区別する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るスピーカを示している。このスピーカは、矩形平板状の振動板１の両側部に縦方向に延びる線状加振装置２を備えている。或いは、図２に示すように、矩形平板状の振動板１の四周の縁部を周回するように延びる線状加振装置２を備えたものとすることができる。また、スピーカを床などに設置する場合は、床に接する縁部以外の３辺を駆動することもできる。線状加振装置のこれらの形状は、線状加振装置自身の構造によって有利・不利があり、これについては以下の説明において述べる。スピーカは、振動板１の周縁部をバネ、ソフトエッジ、吊り下げ用線条等で所望の箇所に支持することができる。
【００１３】
振動板１は、図示のような矩形以外の多角形、円形、楕円形等、種々の平面形状とすることができる。また、平坦な平板状のものの他、曲面状としてもよい。線状加振装置の導体束は、これらの形状に応じて、振動板の縁部が延びる方向に沿って延びるように結合される。振動板１の材質は、透明なガラス、プラスチック等とすることによりスピーカを通して背後のＣＲＴや液晶などの画像を見ることができるという利点を得ることができるが、不透明な木材、金属、プラスチック等の板体とすることもできる。
【００１４】
図３は、線状加振装置２ａの基本的な断面形状を示している。この線状加振装置２ａは、振動板に固定可能である束状導体からなる導体束３ａと、該振動板を保持するスピーカ本体に固定可能であり、前記導体束を挿入し得る細い間隙の間に磁場を形成する磁場形成部４ａとを備えている。この例では、２個のマグネット４０ａが、Ｎ極とＳ極とを向き合わせて配置され、その間に導体束３ａが挿入されている。さらにこの例では、マグネットの背面同士を鉄等の強磁性体でできたヨーク４１ａで接続しており、これにより導体束３ａを横切る磁束密度を高めている。
【００１５】
導体束３ａは、以下のような種々の形態をとることができる。
(a) １本の導体がコイル状に巻回され束をなすもの。
(b) 複数本の導体がコイル状の小束を形成し、これが複数合わされて全体の束を形成するもの。
(c) 相互に連続しない１本の独立した導体が複数集められ束状とされたもの。
(d) 上記(b), (c) を混在させたもの。
【００１６】
線状加振装置に多重音声等の複数種の駆動信号を入力する場合、上記(a)の場合には、１本のコイルに複数種の信号を入力することになるが、上記(b), (c), (d)の場合には、小束又は１本の導電線に１種又は複数種の駆動信号を分散して入力することができる。これにより、周波数帯域を区別した入力、音源を区別した入力が可能となるという効果が得られる。
【００１７】
図３の状態では、磁力線が図における右側のマグネットから左側のマグネットへと流れる。この状態で導体束３ａにスピーカ駆動のための電気信号を紙面の手前側から向こう側へ流すと、フレミングの左手の法則により、導体束３ａに図において上向きの力が生じる。また、電気信号の向きが逆になると、導体束３ａに作用する力は下向きとなる。本発明に係る線状加振装置は、この原理を利用して、以下に詳述するように、導体束３ａを振動板に固定可能とし、振動板を保持するスピーカ本体に磁場形成部４ａを固定可能とすることにより、電気信号に伴って導体束に発生する力を振動板に作用させるものである。
【００１８】
導体束は、線状、フィルム状等の導体を結束して形成する他、メッキ、プリント等で導電材料を基板上に線状に形成し該基板を積層乃至並列して形成することもできる。
【００１９】
図４は、導体を結束して形成した導体束３の断面形状の例を示している。この図に示すように、導体束３を構成する導体は、種々の断面形状のものとすることができる。図４（ａ）は、断面円形の線状の導体３０の例である。図４（ｂ）は、断面長方形乃至正方形の線状の導体３０を使用した例を示している。このように矩形断面とすることにより、導電線を束ねた際の安定性が増し剛性が高まる。図４（ｃ）は、フィルム状乃至箔状の扁平な導体３０を層状に束ねた例を示している。このような積層状とすることにより、導体束の表面積を大きくし放熱効率をよくすることができる。導体は、絶縁層を表面に設けられる、導体間に絶縁フィルムを介在させる等の手段により、相互間を電気的に絶縁される。
【００２０】
図５は、導体束を振動板に固定する構造の一例を示している。この例では、振動板１の周辺部において振動板縁部に沿って支持材３１を固着し、この支持材を振動板外周側から囲むように導体３０を巻き付けている。導体３０は、予め絶縁被覆の外側に熱溶融型接着層が設けられ、巻き付けの際に接着層を加熱溶融し固化させることにより接着されている。
【００２１】
この他、導体束をコイル状に形成するために、導体回路を平板上に形成したメタルコア基板やセラミック基板を使用することもできる。これらは、薄いために放熱性に特に優れている。振動板への結合は、これらの基板１枚乃至複数枚を図５に示したような支持材３１に固定することにより行なうことができる。
【００２２】
導体束は、例えば図５に示すようにして支持部材に支持され、振動板に結合されるが、以下では、説明を簡単にするために、導体束が振動板に結合されていることを前提として、支持部材への言及は省略する。
【００２３】
ここで、線状加振装置の種々の構造について、振動板に結合されスピーカを構成している形態に基づいて説明する。
【００２４】
図６に示すスピーカでは、線状加振装置の導体束３ｂが振動板１周縁部において該振動板の表側と裏側とに跨り且つ該振動板に沿ってコイル状に巻回されている。磁場形成部４ｂは、前記振動板の表側と裏側とで導体束に作用する磁場の向きが逆になるように配置されている。磁場形成部４ｂは、図３に示したものと同様の構成であり、振動板１の表側（図６の上側）の１対のマグネット４０ｂＰは相互に対向する面の内、右側がＮ極、左側がＳ極とされ、振動板１の裏側（図６の下側）の１対のマグネット４０ｂＲは対向面の右側がＳ極、左側がＮ極とされている。これにより、磁場の向きＨは、振動板の表側で図の右から左へ、裏側で左から右へと形成される。
【００２５】
導体束３ｂは、振動板１の表側と裏側とに跨って巻回されたコイル状となっているので、電気信号が流れる向きは、振動板の表裏で逆になる。図６には、電流が、振動板の表側において紙面の手前側から向こう側へ、裏側において紙面の向こう側から手前側へと流れている状態が示されている。図７は、図６のVII-VII線に沿う断面において振動板表裏側の導体束（特に直線状部分）のみを概略的に示す。図７では、電流は振動板表側で右へ、裏側で左へ流れ、磁場の向きは振動板表側で紙面の手前側から向こう側へ、裏側で紙面の向こう側から手前側へとなっている。この電流の向きと磁場の向きとにより、振動板１の表側及び裏側の双方の導体束３ｂＰ、３ｂＲに振動板の表側（図の上側）へ向く力Ｆが作用する。振動板は、周縁部をこのように駆動されることにより、全体として移動し或いは分割モードを伴って変形する。したがって、導体束３ｂにスピーカ駆動用の電気信号を流すことにより、振動板からの音響放射を得ることができる。
【００２６】
図８に示すスピーカも、図６に示したものと同様に、線状加振装置の導体束３ｃが振動板１周縁部において該振動板の表側と裏側とに跨り且つ該振動板に沿ってコイル状に巻回されている。磁場形成部４ｃは、前記振動板の表側と裏側とで導体束に作用する磁場の向きが逆になるように配置されている。但し、図８の例では、振動板１の表裏側に各１個のマグネット４０ｃＰ、４０ｃＲが設けられ、これらは、導体束３ｃＰ及び３ｃＲに向く磁極が相互に逆となるように配置されている。これらのマグネットにおける導体束と反対側には、ヨーク４１ｃが設けられ、また、導体束３ｃＰ、３ｃＲに関し、これらのマグネットとは反対側には、導体束に接近してヨーク４２が配置されている。ヨーク４２は、振動板の表側及び裏側において振動板縁部に沿って延びる部分４２０と、間隔をおいてこれらを連結するウェブ４２１とを備えている。振動板には、ウェブ４２１を通すための通孔が形成されている。
【００２７】
このスピーカにおいても、図６に示したものと同様に、振動板表裏で異なる向きの磁場が形成され、その間に延びる導体束には相互に逆向きの電流が流れる。したがって、図示のように、磁場の向きＨが、振動板の表側（図の上側）で右から左へ、裏側で左から右へと形成され、電流が、振動板の表側において紙面の手前側から向こう側へ、裏側において紙面の向こう側から手前側へと流れる状態においては、各導体束３ｃＰ、３ｃＲに振動板表側（図の上側）へ向く力Ｆが作用する。このようにして振動板の駆動力が得られるので、導体束にスピーカ駆動用の電気信号を流すことにより、振動板からの音響放射を得ることができる。
【００２８】
図９に示すスピーカは、線状加振装置の導体束３ｄが、振動板面の一方の側において振動板の縁部に沿って延びる細長いコイル状の導体３０ｄにより形成されている。すなわち、導体束３ｄは、振動板１に近い側で直線状に延びる部分３ｄＶと、振動板１から遠い側で直線上に延びる部分３ｄＷとを備え、これらは同一の支持部に支持され振動板に結合されている。導体束３ｄＶ及び３ｄＷには、各々１対のマグネット４０ｄＶ、４０ｄＷが両側から接近するように配置され、導体束に対し同じ側にあるマグネットの背面側がヨーク４１ｄで結合されている。導体束３ｄを挟むマグネットは、異なる磁極を導体束に向けて配置されてマグネット間の磁場の中に導体束が配置された状態とされている。また、図示のように、振動板１に対し、接近側及び離反側の磁場の向きが異なるようにマグネット４０ｄＶ、４０ｄＷが配置されている。
【００２９】
このようにして、振動板に対する接近側及び離反側で、逆向きの磁場が形成され、その中に延びる導体束３ｄはコイル状導体で形成されているので、振動板に対する接近側及び離反側で電流の向きが逆になる。したがって、図示のように、磁場の向きＨが形成され、電流が、振動板の表側（図の上側）において紙面の手前側から向こう側へ、裏側において紙面の向こう側から手前側へと流れる状態においては、各導体束３ｄＶ、３ｄＷに振動板表側（図の上側）へ向く力Ｆが作用する。このようにして振動板の駆動力が得られるので、導体束にスピーカ駆動用の電気信号を流すことにより、振動板からの音響放射を得ることができる。
【００３０】
図１０に示すスピーカは、図９に示した例において、線状加振装置の対をなすマグネットの一方を省略し、他方のマグネット４０ｄＶ、４０ｄＷに対向する凸形状部分を有するヨーク４１ｄ’のみとしたものである。この場合も、図９の場合と同じ向きの磁場が形成されるので、図９と同様に電流の流れる向きに応じた力Ｆが導体束３ｄＶ、３ｄＷに作用する。
【００３１】
図１１に示すスピーカも、図９の例と同様に線状加振装置の導体束３ｅが、振動板面の一方の側において振動板の縁部に沿って延びる細長いコイル状の導体３０ｅにより形成されている。但し、導体束３ｅは、振動板に沿う方向に巻回されたコイル状をなし、振動板１の縁部に近い側で直線状に延びる部分３ｅＴと、縁部から遠い側で直線上に延びる部分３ｅＵとを備え、これらは別個の支持部に支持され相互に接近した位置で振動板に結合されている。導体束３ｅＴ及び３ｅＵの間には、１個のマグネット４０ｅが配置され、該マグネット４０ｅは、上方にＮ極、下方にＳ極が位置し、Ｎ極の上部には電界を導くためのポールピース４１ｅが結合され、Ｓ極の下部には、Ｓ極から両側へ延び１対の導体束３ｅを両側から囲むように屈曲したヨーク４２ｅが結合されている。
【００３２】
この配置により、振動板の縁部に対する接近側及び離反側で、逆向きの磁場が形成され、その中に延びる導体束３ｅは、コイル状導体で形成されているので、振動板に対する接近側及び離反側で電流の向きが逆になる。したがって、図示のように、磁場の向きＨ、及び電流の向きＩが形成される状態においては、各導体束３ｅＴ、３ｅＵに振動板表側（図の上側）へ向く力Ｆが作用する。このようにして得られる振動板の駆動力に基づき、スピーカ駆動用電気信号により、振動板からの音響放射を得ることができる。
【００３３】
図１２に示すスピーカは、線状加振装置の導体束３ｆが、振動板１の裏面の周縁に沿って周回するコイル状の導体３０ｆにより形成されている。マグネット４０ｆは、矩形振動板１の各辺にほぼ対応する長さとされ、導体束３ｆを振動板１に沿う方向に挟むように対をなして配置されている。マグネット４０ｆの磁極は、振動板１の縁部側から中央部へと導体束３ｆに対して同じ向きに磁場が作用するように設けられている。対をなすマグネット４０ｆの導体束に対する背面側は、ヨーク４１ｆにより結合されている。
【００３４】
この配置により、振動板１の縁部側から中央部へと導体束３ｆに対して同じ向きに磁場が作用し、その中に延びる導体束３ｆは、振動板１の周縁に沿って周回するコイル状導体で形成されているので、磁場の向きに対して実質上同じ方向に電流が流れることになる。図１３は、図１２のスピーカのXIII-XIII線に沿う断面を表している。図１２に示すように、上記電場内で電流が導体束３ｆに半時計回りに流れると、導体束３ｆに振動板表面に向く力Ｆが生じる。これにより、振動板１の周縁を同位相で駆動することができる。
【００３５】
図１４に示すスピーカは、図１２に示した例において、線状加振装置のマグネットの位置を変えたものである。すなわち、導体束３ｆを挟むように配置された１対のマグネット４０ｆの振動板側にポールピース４２ｆを結合してその一端を導体束３ｆに接近させ、マグネット４０ｆの背面側を相互にヨーク４１ｆ’で結合したものである。この場合も、図１２の場合と同じ向きの磁場が形成されるので、図１２と同様に電流の流れる向きに応じた力Ｆが導体束３ｆに作用する。
【００３６】
図１５は、線状加振装置の導体束３ｇにプリントコイル又は扁平となるように巻回したコイルを使用した例を示している。この例は図６の例と同様の原理に基づくものである。すなわち、導体束３ｇが、振動板１周縁部において該振動板の表側と裏側とに跨り且つ該振動板に沿ってコイル状に巻回されている。但し、導体束３ｇが振動板に沿う扁平形状であるので、導体束３ｇに対して１対のマグネット４０ｇが並列に配置されて対向している。したがって、Ｎ極からＳ極に向かう弧状の磁場Ｈが導体束３ｇに作用することになる。
【００３７】
図１５に示した状態では、磁場の向きＨは、振動板の表側（図の上側）でほぼ右から左、裏側でほぼ左から右へと形成され、電流は、振動板の表側において紙面の手前側から向こう側、裏側において紙面の向こう側から手前側へと流れている。これにより、導体束３ｇには、振動板１の表裏両側において上向きの力Ｆが生じる。このようにして得られる振動板の駆動力に基づき、スピーカ駆動用電気信号により、振動板からの音響放射を得ることができる。
【００３８】
図１６に示すスピーカは、振動板１の縁部から外側へ突出し縁部に沿って延びる断面Ｕ字状の駆動部１０ｈが振動板に設けられた例を示している。駆動部１０ｈは、Ｕ字状断面の２本の脚部１１０が振動板１の面に実質上平行に延びており、該脚部の相互に向き合う面に振動板縁部に沿う方向へ延びる導体束３ｈが装着されている。導体束３ｈは、扁平なコイルとされ脚部１１０に固定されている。マグネット４０ｈは、２本の脚部１１０の間において実質上振動板の面に沿う方向に作用する磁場が形成されるように配置されている。すなわち、マグネット４０ｈは、導体束３ｈに沿って延びる細長い形状を有し、振動板１に近い側と遠い側とに磁極を有する。この例では、振動板に近い側がＳ極、遠い側がＮ極とされている。各磁極には導体束に直交する磁界をより多く形成するために強磁性体のポールピース４３ｈが設けられている。各磁極の端部は、図示のように、磁力線が集中して出やすい角部をなくし、丸みをもたせるのが望ましい。
【００３９】
図１６に示した状態では、磁場の向きＨは、振動板の表裏両側でほぼ左から右へと同方向に形成され、電流は、振動板の表裏両側において紙面の向こう側から手前側へ相互に同方向に流れている。これにより、導体束３には、振動板１の表裏両側において上向きの力Ｆが生じる。このようにして得られる振動板の駆動力に基づき、スピーカ駆動用電気信号により、振動板からの音響放射を得ることができる。
【００４０】
以上の各例において、導体束と磁場形成部との間の間隙に磁性流体を保持させることができる。磁性流体は、その磁性により磁場形成部に吸着され、また間隙が十分小さい場合には表面張力が作用し、導体束と磁場形成部との間の間隙に保持される。これにより、磁場形成部から発せられる磁束を導体束へより集中させることができ、より強い加振力を得ることができる。このようにして使用される磁性流体としては、ハイドロカーボン系溶媒に金属粒子を分散させたものを挙げることができる。
【００４１】
また、振動板周辺部を駆動する際の空気バネの影響を排除乃至緩和するために、線状加振装置の構成部材に空気孔を設けることができる。図１７は、図１５に示した例について、磁場形成部４ｇのヨーク４１ｇに空気孔５を設けた状態を示している。図１８は、図１６に示した例について、駆動部１０ｈの脚部に空気孔５を設けた状態を示している（図１４にも破線で空気孔を示す）。このように、導体束又は磁場形成部を支持する部材が磁場を囲むように配置されている場合には、該部材に囲まれた囲繞空間とその外側とを連通し、振動板の駆動に対する該囲繞空間での空気抵抗を緩和する空気孔を該部材に設けることにより、空気バネの影響を排除乃至緩和することができる。
【００４２】
図１９は、振動板を２枚組み合わせた例を示している。この例では、例えば図１０に示した磁場形成部４ｄを使用し、振動板１，１’は、磁場形成部に対して相互に反対側に位置している。線状加振装置２ｄは、次のような導体束により構成されている。振動板１から延びる支持部材１１に細長いコイル状の導体束３ｄＶ、３ｄＷが支持されている。また、振動板１’から延びる支持部材１１’にも細長いコイル状の導体束３ｄＶ’、３ｄＷ’が支持されている。導体束３ｄＶと３ｄＷ’はマグネットの一方の磁極、導体束３ｄＷと３ｄＶ’はマグネットの他方の磁極に対向している。また、導体束３ｄＶ及び３ｄＷと導体束３ｄＶ’及び３ｄＷ’とは、電気信号が逆向きに流れるように配線されている。したがって、磁場形成部４ｄ’による磁場の中で、導体束３ｄＶ及び３ｄＷに流れる電流に起因して図で上向きに力Ｆ１が作用するときには、導体束３ｄＶ’及び３ｄＷ’に流れる逆向きの電流に起因して図で下向きに力Ｆ２が作用することになる。このようにして、振動板１及び１’は、線状加振装置２ｄにより相互に逆向きに駆動され逆相の振動をする。
【００４３】
１枚の振動板を使用する場合は、振動板の動きに抗して加振部の位置を保持するために加振部の強固な固定が必要である。しかし、図１９の例では、２枚の振動板は逆位相で振動し相互に反発し合うので、加振部（磁場形成部）に及ぼす力が相殺される。したがって、加振部の支持を簡略化することができる。また、２枚の振動板が相互に反発しながら振動するので音響放射効率が良く、大音量を得やすい。さらに、２枚の振動板の材質を異ならせれば、各々の振動板に合った高音用及び低音用等の駆動信号を各導体束のコイルに送ることにより、周波数帯域にあった効率的な駆動を行なうことができる。この例の場合、音波は振動板１，１’の各々の側で聴くようにすることができ、或いは、振動板１’から画面６を経て振動板１側へ伝播したものを聴くようにすることもできる。
【００４４】
図２０は、図１９とほぼ同様の構造を採用したものであるが、振動板１のための線状加振装置２ｄと振動板１’のための線状加振装置２ｄ’とを別個に設けたものである。この例でも、磁場形成部４ｄによる磁場の中で、導体束３ｄＶ及び３ｄＷに流れる電流に起因して図で上向きに力Ｆ１が作用するときには、磁場形成部４ｄ’による磁場の中で、導体束３ｄＶ’及び３ｄＷ’に流れる逆向きの電流に起因して図で下向きに力Ｆ２が作用することになる。これにより、図１９の例と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
図１９及び図２０の例において、線状加振装置は、細長いコイル状の導体束３ｄＶ、３ｄＷで形成する他、図１２に示したように振動板の面の周辺部を周回するコイル状の導体により形成された導体束を備えたものとすることもできる。
【００４６】
以上の各例において、図１に示したように振動板の周辺部の一部に線状加振装置を設ける場合には、振動板の表裏両側に跨って又は一方において細長く巻回されたコイル状の導体束を採用するのが有利である。これは、振動板の周縁全体を周回しなくてもコイル状に連続した導体を得ることができ、最少の場合は２本の端子で導体束に入力ができるからである。図６，８，９，１０，１１，１５に示した例がこれに該当する。一方、図２に示したように、振動板の周縁全体に延びる線状加振装置を設ける場合には、振動板の面の周辺部を周回するコイル状の導体により形成された導体束を採用するのが有利である。これは、振動板の周辺部全体に延びるコイル状に連続した導体を得ることができ、最少の場合は２本の端子で導体束に入力することができるからである。これは、振動板を同期駆動する上で有利である。図１２，１４，１６に示した例がこれに該当する。尤も、振動板の周辺部の一部に設けられる線状加振装置を複数直列的に並べることにより、振動板の周縁全体を駆動することもできる。この場合は、複数の線状加振装置に同一の駆動信号を入力することができ、或いは異なる駆動信号を入力することもできる。
【００４７】
振動板は、ガラス、プラスチック等の透明材料とすることにより、ＣＲＴや液晶等の画面の前に配置して画面を透視することが可能となる。また、振動板をホログラムやリアプロジェクタのスクリーンとすることにより、該スクリーン上に映像を形成することができる。そして、線状加振装置を振動板の左右、上下等に設け、各々を独立して駆動することにより、音像を所望の位置に調整することができる。したがって、画面の映像に合わせた位置に音像を定位することが可能となる。また、コイルを使用した線状加振装置により大きな駆動力が得られるので、振動板を目視可能な程度まで振動させることができる。そのような大振動を利用すれば、操舵ハンドルと映像とを関連付けたドライブゲームにおいて、車輌の衝突時に、画面も目視可能に振動させて迫力を増すことができる。このように、画面を目視可能な程度に振動させることにより、種々の遊技機の映像や音響に合わせて画面を振動させ、遊技の興味を増大させることができる。
【００４８】
図２１は、フレーム７に振動板及び線状加振装置を支持したスピーカの例の横断面を上方から見た図である。振動板１には、四周から後方（図の右側）へ延びる支持部材３１が結合されている。線状加振装置２ｄは、図９に示したものと同じものである。すなわち、振動板左右の支持部材３１の各々に支持されコイル状をなす導体束３ｄ、３ｄを挟むように磁場形成部４ｄが配置されている。磁場形成部４ｄは、フレーム７に支持されている。フレーム７は、支持部３１の周囲をを囲むように延びる囲繞部７０を備えている。支持部３１には、弾力性のある紐状の取付け部材７１が該支持部の四周に間隔をおいて取り付けられており、該取付け部材７１をフレームの囲繞部７０に着脱可能に係止することにより、フレーム７に支持されている。この支持構造により、振動板１は、線状加振装置２ｄからの加振を受ける上でほとんど拘束を伴うことなくフレーム７に支持される。また、取付け部材７１とフレームとの係止を外すことにより、振動板１を容易にフレーム７から取り外すことができる。取付け部材７１は、紐状のもの他、板ばね等の変形容易な部材で構成することもできる。
【００４９】
また、振動板は、縁部から中心までの距離の１／２以内の幅の環状とすることができる。すなわち、図１及び図２に一点鎖線で示すように、縁部から幅ｗの環状とし、その内側が空所とされ得る。このように環状とされた振動板を該振動板に結合された線状加振装置で加振すると、環状振動板全体が同時に均一に、すなわち剛体的に振動する。中央に空所がない場合には、周辺部での駆動であっても振動板の固有振動モードがある程度生じ易いが、環状振動板では、剛体的振動が行なわれる結果、固有振動モードの発生が極めて少なく、放射音の周波数特性が平坦化され、広い周波数帯域に亘って均一化された効率で音響放射を行なうことができる。
【００５０】
このように以上に記載した利点を生かして、本発明に係る音響放射体は、以下のような種々の用途におけるスピーカ等の音響放射体として使用することができる。
【００５１】
オーディオ製品、携帯情報機器、パーソナルコンピュータ、テレビ、音響発生効果を有する床、発音機能付スクリーン、発音機能付きポスター、宣伝用ディスプレイ、宣伝用ウインドウシステム、楽器発音体（響板、譜面台）、家具、玩具、自動車、ホール、舞台床、補聴器。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。本発明に係るスピーカは、振動板と、該振動板周辺部に結合された線状加振装置とを備えている。このように、振動板の周辺部で加振することにより、振動板周縁の振動が制御され、その結果、振動板の固有振動モードの発生が抑制される。したがって、振動板周辺部で印加される加振力の変化に対する振動速度の変化も滑らかとなり、放射音の周波数特性が平坦化する傾向を示す。すなわち、振動板周辺部の固有振動の腹となる箇所を加振することにより、固有振動モードの発生を抑えることができる。特に、振動板の端縁から中心までの距離の１／２以内の端縁側領域で加振すれば、低い固有振動周波数でのピークの発生を抑制することができる。このように均一化された周波数特性を得やすい結果、音響放射体に広範な材質の振動板を適用することが可能となる。
【００５３】
また、線状加振装置は、振動板の縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合した導体束と、実質上前記振動板の面に沿い且つ前記導体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導体束を位置させるように配置された磁場形成部とを備えている。このように、振動板に結合した導体束を磁場形成部により駆動するというように、振動板縁部方向に沿う導体束に対して動電型駆動を行なうようにしたので、加振部を小型化でき且つ大きな加振力を得ることができる。
【００５４】
また、本発明に係る線状加振装置は、振動板に固定可能である束状の導電線からなる導体束と、該振動板を保持するスピーカ本体に固定可能であり、前記導体束を挿入し得る細い間隙の間に磁場を形成する磁場形成部とを備えている。したがって、前記導体束を振動板の周辺部において振動板縁部が延びる方向に沿って固定し、スピーカ本体に固定された磁場形成部の間隙の間に該導体束を位置させれば、前記スピーカと同様の構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るスピーカにおいて線状加振装置の一取付け状態を示す正面図である。
【図２】 本発明に係るスピーカにおいて線状加振装置の他取付け状態を示す正面図である。
【図３】 図１及び図２に示すスピーカに用いる線状加振装置の一例の断面図である。
【図４】 図３の線状加振装置に使用する導体束の種々の例を概略的に示す斜視図である。
【図５】 導体束の取付け状態の例を示す斜視図である。
【図６】 本発明に係るスピーカの一実施形態の要部を示す縦断側面図である。
【図７】 図６に示すスピーカにおける作動原理の説明図である。
【図８】 本発明に係るスピーカの他の実施形態の要部を示す断面図である。
【図９】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す断面図である。
【図１０】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図１１】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す斜視図である。
【図１２】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図１３】 図１２に示すスピーカの縦断正面断面図（振動板に沿う断面図）である。
【図１４】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す斜視図である。
【図１５】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す斜視図である。
【図１６】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す斜視図である。
【図１７】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す斜視図である。
【図１８】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す斜視図である。
【図１９】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図２０】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図２１】 本発明に係るスピーカのさらに他の実施形態の要部を示す横断面を上方から見た図である。
【図２２】 従来のスピーカの一例を示す斜視図である。
【図２３】 従来のスピーカの他の例を示す縦断面図である。
【図２４】 図２３に示すスピーカの正面図である。
【符号の説明】
１…振動板、２…線状加振装置、３，３ａ〜３ｈ…導体束、４，４ａ〜４ｈ…磁場形成部、３０，３０ａ〜３０ｈ…導体、 ４０，４０ａ〜４０ｈ…マグネット、４１，４１ａ〜４１ｈ…ヨーク

Claims (7)

1. 振動板と、該振動板周辺部に結合された線状加振装置とを備え、該線状加振装置は、前記振動板の縁部が延びる方向に沿って延びる導体を束状にし該縁部に結合した導体束と、前記振動板の面に沿い且つ前記導体束を横切る方向の磁場を形成し該磁場の中に前記導体束を位置させるように配置された磁場形成部とを備えており、
   前記振動板の周縁の少なくとも一部に該振動板の外側へ突出し該周縁に沿って延びる断面Ｕ字状の駆動部を備え、該駆動部は、前記Ｕ字状断面の２本の脚部が前記振動板の面に実質上平行に延びており、該脚部の相互に向き合う面に振動板縁部に沿う方向へ延びる導体束が装着されており、前記磁場形成部は、該２本の脚部の間において実質上振動板の面に沿う方向に作用する磁場が形成されるように配置されていることを特徴とするスピーカ。
2. 前記導体束及び磁場形成部が前記振動板の左右の周辺部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
3. 前記導体束が、前記振動板周縁の一部の周辺部において該振動板の表側と裏側とに跨り且つ該振動板に沿ってコイル状に巻回された導電線によって形成されており、前記磁場形成部は、前記振動板の表側と裏側とで前記導体束に作用する磁場の向きが逆になるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ。
4. 前記導体束と前記磁場を形成する部分との間隙に磁性流体が保持されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスピーカ。
5. 前記導体束又は磁場形成部を支持する部材が前記磁場を囲むように配置されており、該部材には、該部材に囲まれた囲繞空間とその外側とを連通し、振動板の駆動に対する該囲繞空間での空気抵抗を緩和する空気孔が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスピーカ。
6. 前記振動板が、縁部から中心までの距離の１／２以内の幅の環状とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスピーカ。
7. 前記振動板には、該振動板の周縁部から裏面側へ延びる支持部を備え、該支持部に前記導体束が固定され、前記振動板を保持するスピーカ本体は、前記磁場形成部を前記導体束に対する前記所定位置に固定すると共に前記支持部を着脱可能に支持することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスピーカ。

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